第二章 文獻探討
第三節 學習情緒與學習成效
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3. 提供小遊戲讓學習者進行簡易練 習
練習掌握技能
讓學習者進行技能 練習
1. 提供指導、練習、測驗、回饋機製 2. 提供多樣化情境進行技能練習
熟練與發揮技能 將技能達成自動化
1. 提供多元情境操作以輔助運用提 供練習、測驗、回饋機製 2. 利用情境測驗給予練習以達技能
正確操作與自動化 (資料來源：紀佳妮，2009)
因此，技能領域數位學習可利用多媒體呈現學習情境，在模擬示範階段能以 多媒體協助技能動作的解說，了解技能之實施步驟與要點；在練習階段則可利用 介面提供多元回饋，教學者亦可了解學習者練習的情形；課程結束後，也能立即 提供測驗了解學習者對技能概念的認知，讓學習者融入學習，並提升學習動機(陳 怡真，2007)。
技能型打字學習遊戲的輸入方式主要著重在鍵盤及滑鼠的操作，包括以輸入 文字為主的鍵盤以及控制游標移動的滑鼠裝置，因此要如何判斷哪些技能型學習 遊戲設計要素能引發學習動機，幫助學習效果是不容忽視的問題。隨著資訊科技 和網路技術的快速發展，技能型學習遊戲設計應該從使用者的考量出發，在視覺 上必須符合簡單一致的原則；在進行設計時應善用圖像來增加操作的方便性，並 強調介面設計的美感；另外，一個好的使用者介面除了必須具備良好的使用性和 互動性之外，更應該讓使用者知道如何去操作。
第三節 學習情緒與學習成效
遊戲性是遊戲的核心，也是很好的學習增強物，可用來刺激學習者的學習動 機，如控制感、成就感、挑戰性、好奇心及刺激性等，在學習歷程中這些因素可
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以給予學習者信心，有激發正向情緒的功能，藉此得到正面的教育意義和更好的 教育成效(臺灣教育傳播暨科技學會，2009)。
一、學習情緒
情緒的基本概念為「情緒是個體受到複雜因素刺激下的心理失衡狀態，會引 發內在心理感受與影響認知評估，進而產生外在行為」 (莊宗元，2007)。張氏 心理學辭典給情緒下的定義為：情緒係指某種刺激所引起個體自覺的心理失衡狀 態，其含有極為複雜的情感性反應，例如、喜、怒、哀、樂等。個體在情緒狀態 下，除了有主觀感受外，亦會隨之產生生理變化。Csikszentmihalyi(1996)認為 當心流經驗越多，我們的正向情緒會越多。王淑俐 (2003)認為情緒包括個體內 在感受和外在表現兩部分，其中內在感受部分是抽象的，屬於愉快或不愉快的心 理感受；而外在表現較為具體，包含生理反應、臉部表情、聲音變化和肢體動作 等，且情緒會受到文化背景、社會規範以及人格特質和年齡等因素的影響。因此，
情緒是一種持續短暫的心理狀態，並沒有特定的引發來源(莊宗元，2007)。
Tomkins認為情緒可以分成「正向情緒(positive affect, PA)」和「負向情 緒(Negative affect, NA)」兩種，正向情緒(PA)係指個體在環境中歡樂的因素，
例如興奮(excitement)、喜悅(joy)、熱誠(enthusiastic)等；負向情緒(NA)則 是指憂鬱的因素，即反向的情緒狀態，例如哀傷(distress)、恐懼(fear)、生氣 (anger)等。
Kong & Yang(2009)指出，當情緒發生時會與三個現象產生關聯：
(一)自律神經系統(Autonomic Nervous System, ANS)
由副交感神經(parasympathetic)與交感神經(sympathetic)組成，負責傳遞 對於所經驗到的情感狀態，其正向或負向的價量以及密度。
(二)生理表現(expression)
包括聲音、臉部肌肉變化、心跳、呼吸及膚電反應等負責溝通及調節情緒的
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機制。
(三)主觀經驗(subjective experience)
包括大腦皮層活動和認知歷程，例如認知評價(cognitive appraisal)及語 意表徵(semantic linguistic representation)等建立對於情緒經驗認知以及向 他人表達的機制，同時也包含了對於自律神經系統本能反應的知覺程度(周書 暉、林祐全，2011)。
在學習的過程中，如能發生心流(flow)狀態將是一種非常愉快的體驗，因為 參與者會感覺行為可高度掌控、快樂與享受，但心流(flow)是一種狀態，稍縱即 逝，往往不能維持很長的時間，而且也很容易被中斷（Csikszentmihalyi,1990）。 因此要如何在學習過程中量測情緒是很重要的議題。
二、情緒量測與感知之相關研究
學習情緒的檢視主要可以透過兩種方法檢測：第一種是透過學習者填寫學習 情緒量表，以事後回想方式填答，以了解學習者在學習過程中的情緒反應；第二 種則是透過儀器直接檢視學習者的生理反應，透過生理變化了解學習者的情緒變 化。第一種是由學習者於學後進行量表填寫，優點在於不需特殊設備即可透過量 表直接表達對於學習當下的各種情緒反應；缺點在於即時之情緒反應無法透過量 表呈現，且量表內容易受到學習者主觀的影響。第二種則是直接於學習狀態下進 行生理反應檢測，優點在於學習者的情緒反應直接透過生理反應紀錄，研究者可 以透過生理反應進行情緒解析，了解學習者在學習過程中各個時間點的情緒反 應；缺點則是容易受到各種外在影響因素導致生理上的變化，因而影響情緒識別 結果(王惠平，2010)。Scherer(1984)則指出情緒可透過不同方式進行測量，包 括主觀感受、生理活性、驅動表現、認知評價以及行為傾向等。
由於科技的進步，目前測量的工具與技術有很多種，在心理與認知科學領域
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中常使用生理訊號來測量受試者的情緒反應，反映出人們當時的情緒特徵及心理 狀態起伏，例如心率、膚電反應(galvanic skin response ,GSR)、膚電活動 (EDA)、肌電圖(EMG)、心電圖 (Electrocardiography ,ECG)、 腦電波圖 (Electroencephalography ,EEG)、眼動儀(Eye Tracking)，或者透過調查方法，
如問卷調查或訪談等(Mahlke, Minge& Thuring, 2006；周書暉、林祐全，2011)。
周書暉、林祐全(2011)提出在情緒測量的工具上，主要可以分成三種不同的 類型：
（一）自我經驗報告(self-report of subjective experience)
主觀感覺是一種對於自身所處情緒狀態的知覺，可以透過自我報告的方式來 加以量測。最常見的方式為語意差異法(semantic differential)。然而此方法 的限制在於情緒難已經準確的透過字面來加以判定，但是相反辭彙所代表的兩端 也未必代表絕對的相反。
另外一種用來測量主觀感覺的方式則是透過圖片來測量的非語言方法，例如 SAM 量 表 (Self-Assessment Manikin)(Lang, 1980) 和 Emocard (Desmet, Overbeeke & Tax, 2001)。其中圖卡方式的優點在於容易被受試者所瞭解，消除 文化差異，可用來進行跨文化的研究。但是圖卡的測量方式所量測到的，是一種 連續性的情緒面向(例如愉悅、不愉悅)，而非有區隔的情緒(例如快樂、悲傷或 憤怒)。
（二）表徵反應(expressive reactions)
表徵反應則是伴隨著情緒而來的臉部表情、聲音以及姿勢變化，在表徵反映 上的測量以臉部表情和聲音變化為主。在臉部表情上，可以透過臉部表情編碼系 統(Facial Action Coding System,FACS)來獲得。不過此方法的缺點在於情緒必 須足以牽動臉部表情才能夠有效記錄；另一方面，受試者情緒可能會因為記錄者 在場而有所壓抑或刻意呈現，如此一來則會影響情緒測量的有效性 (Ekman, Friesen & Hager,2002)。
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（三）生理反應(physiological reactions)
生理訊號代表情緒發生的過程中，自律神經系統的變化過程。情緒的發生會
Rollin McCraty 等人(1995)
利用美國的Freeze-frame technique短期功率頻 譜密度分析進行情緒上生理訊號的擷取，配合提 高心率變異（HRV）精準度進行測量。
生理反應
Wang, H., Prendinger, H., & Igarashi, T.(2004)
利用直流電皮膚傳導反應（Galvanic Skin Response；簡稱：GSR）作為生理訊號回饋，透過 GSR 情緒反應及動態文字標籤來觀察使用者的即 時情緒。
生理反應
Bolls, Lang &
Potter(2001)
肌電圖(Facial electromyography, EMG)的量測 記錄顴大肌(zygomaticus major)和皺眉肌
(corrugator supercilli)的變化，以觀察受試者 的情緒及臉部表情。
表徵反應
Scherer(1984)
依照實驗過程中口語內容的聲調、音量、語氣、
節奏等資訊來測量聲音的變化，以判別受試者的 情緒。
表徵反應
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Katsis, Ganiatsas &
Fotiadis(2006)
設計了一套取得遠端搖控平台之人體的三種生理 訊號回饋，並判別其情緒變化，其中五種生理回 饋分別是心電圖(ECG)、肌電圖(EMG)、膚電圖 (Skin Conductivity)、心率變異(HRV)以及呼吸 (Respiration)，並將訊號進行前處理及特徵擷 取，
生理反應
慎基德(2006)
透過IAPS（International Affective Picture System）典型的情緒圖及挑選網路上代表性的影
從ECG的頻域 (frequency domain)和時域 (time domain)和nonlinear method中進行情緒的特徵萃 取，分辨平靜、高興、悲傷和恐懼四種情緒，再
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為了探究使用者在真實互動過程中的情緒經驗，除了可透過觀察分析、訪 談、問卷等質化研究方法外，同時亦可搭配諸如膚電反應、心率變化、面部肌肉 分析、或是瞳孔直徑等不同的生理測量量化分析方法，有助於在真實世界中同時 蒐集使用者真實情緒反應，建構使用者經驗面貌(周書暉、林祐全，2011)。然而，
由於生理訊號的測量需要複雜的儀器和繁複的操作步驟，同時受限於實驗室才能 夠進行，大多常見於生醫領域，目前在人機互動領域中，透過生理訊號測量的研 究並不多見。由上述各類生理訊號與情緒識別之研究發現，心律變化包括脈搏、
心跳、血飽和濃度，其技術較為成熟。因此，本研究藉由HeartMath 公司開發的 emWave 進行心律變異感測，進而了解學習者的學習情緒變化，探究學習者學習 成效與學習情緒的關聯性。
三、學習情緒對學習成效的影響
認知理論學者 Piaget (1962) 觀察兒童遊戲行為後指出，兒童透過遊戲可 在輕鬆愉快的氣氛下進行學習，除了可藉由兒童在遊戲中的反應了解兒童認知發 展的情形外，也可使學習更加穩固。Freud (1968) 及 Erikson (1963)亦認為遊 戲對幼兒的情緒發展來說很重要，遊戲可以降低他們的焦慮，並以此學習掌握真 實世界中的情境變化。許多研究探究情緒影響學習的情形，Piaget (1989)認為 情緒可以促進學習或干擾學習。Goleman(1995)指出情緒的干擾會影響心智，當 情緒低落、生氣與焦慮的學生在進行學習時會產生較大的困難。洪蘭(1997)認為 要加強學習效果，就要保持好的學習情緒，因為情緒是提取記憶最有效的線索。
Csikszentmihalyi (1996)的研究指出心流經驗是愉悅的感受，在身心全部投入 的狀態下，相對地學習效果也會提升，並且容易延伸到日後的學習。Kort, Reilly 及 Picard (2001)指出情緒和學習間具有相互關係，學習者能夠在最佳的狀態下
Csikszentmihalyi (1996)的研究指出心流經驗是愉悅的感受，在身心全部投入 的狀態下，相對地學習效果也會提升，並且容易延伸到日後的學習。Kort, Reilly 及 Picard (2001)指出情緒和學習間具有相互關係，學習者能夠在最佳的狀態下